CXLE88187/A 10串WLED升压驱动器 | 36V/1.2A | PWM/脉冲调光 | 550kHz - 嘉泰姆电子

CXLE88187/A 10串WLED升压驱动器 | 36V/1.2A | PWM/脉冲调光 | 550kHz - 嘉泰姆电子

产品型号:CXLE88187
产品类型:显示屏驱动
产品系列:LED 驱动器背光源 LED 驱动器
产品状态:量产
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产品简介

CXLE88187 / CXLE88187A 是异步升压LED驱动器,可驱动10颗串联WLED,输入2.5V-5.5V,固定550kHz开关频率,内置36V/1.2A功率开关,FB参考电压200mV(±2%),支持PWM调光(CXLE88187)或32步脉冲调光(CXLE88187A),集成软启动/OCP/OTP/OVP,采用WDFN-6L 2×2封装。嘉泰姆电子提供完整背光驱动方案。

技术参数

输入电压范围 (VIN)2.5 - 5.5V
输出电压 (VOUT)36V
输出电流 (IOUT)1A
工作频率6MHz
转换效率95%
封装类型WDFN2x2-6
TopologyLED 驱动器背光源 LED 驱动器
Led count1
Dimming methodPWM
Dimming ratio1000:1
ProtectionOVP/OCP/OTP
FeaturesBacklight;Cycle-by-Cycle Current Limit;Enable Input;OVP;UVP
Pwm frequency550kHz
Application typeLED 驱动器背光源
Led voltage5.5
SW Freq (typ) (kHz)550
Vcs (typ) (mV)200

产品详细介绍

CXLE88187 / CXLE88187A 异步升压LED驱动器
10颗串联WLED | 36V/1.2A | 550kHz | PWM/脉冲调光 | WDFN-6L

产品版本:Rev 1.0 | 更新日期:2026年7月 | 型号:CXLE88187 / CXLE88187A | 封装:WDFN-6L(2×2mm)

嘉泰姆电子(JTM-IC)推出的 CXLE88187 及其型号 CXLE88187A 是一款高度集成的异步升压LED驱动器,专为驱动 10颗串联WLED 的背光应用设计。芯片内部集成了 36V/1.2A功率开关,输入电压范围 2.5V至5.5V,固定开关频率 550kHz,支持使用小尺寸电感和陶瓷电容。LED电流通过外部电阻设定,FB反馈电压精确稳定在 200mV(±2%)。芯片提供灵活的调光方式:CXLE88187 支持 PWM调光(通过EN引脚,频率1kHz~100kHz),CXLE88187A 支持 32步脉冲调光(通过EN引脚的数字脉冲序列)。两者均集成 软启动逐周期过流保护36V过压保护(LED开路保护)、过温保护 等完善保护机制,采用 WDFN-6L(2×2mm) 超小封装,是智能手机、数码相机、便携式设备等背光应用的理想选择。

核心优势: 10颗串联WLED驱动 | 2.5V-5.5V宽输入 | 内置36V/1.2A功率开关 | 固定550kHz开关频率 | FB参考电压200mV(±2%) | PWM调光(CXLE88187)/ 32步脉冲调光(CXLE88187A) | 软启动 | 逐周期OCP | 36V OVP(LED开路保护) | OTP保护 | WDFN-6L(2×2mm)超小封装。

1. 产品概述与市场定位

在智能手机、数码相机、便携式媒体播放器等设备中,LCD背光常采用单串多颗LED串联的方案,以获得更高的驱动电压和更均匀的亮度。驱动10颗串联WLED需要约30V以上的输出电压,这对升压转换器的耐压能力提出了较高要求。CXLE88187/A 作为一款 异步升压LED驱动器,其核心优势在于 高集成度——内置36V/1.2A功率开关,可直接驱动10颗串联LED,仅需少量外部元件(电感、输入/输出电容、电流设定电阻)即可实现完整的背光驱动方案。

芯片采用 固定550kHz电流模PWM架构,提供快速瞬态响应和稳定的输出。LED电流通过外部电阻设定,FB参考电压为 200mV(±2%),精度高,确保LED亮度一致。两种型号提供不同的调光方式:CXLE88187 支持EN引脚的PWM调光(1kHz~100kHz),通过调制FB参考电压实现模拟调光,无音频噪声;CXLE88187A 支持EN引脚的32步脉冲调光,通过数字脉冲序列调节反馈电压,实现32级亮度控制。CXLE88187/A 采用 WDFN-6L(2×2mm) 超小封装,是便携设备背光驱动的理想选择。

2. 主要特点与技术亮点

10颗串联WLED高达36V输出
宽输入电压2.5V-5.5V
内置功率开关36V/1.2A
550kHz固定频率小尺寸电感
200mV参考电压±2%精度
PWM调光CXLE88187, 1k-100kHz
32步脉冲调光CXLE88187A
完善保护OCP/OVP/OTP/UVLO
  • 高效异步Boost升压:电流模PWM架构,内置36V/1.2A N-MOSFET,固定550kHz开关频率,效率高,允许使用小型电感和陶瓷电容。
  • 高精度LED电流控制:FB参考电压200mV(典型值),精度±2%,通过外部电阻设定LED电流,电流精度高、温度稳定性好。
  • PWM调光(CXLE88187):通过EN引脚输入PWM信号(1kHz~100kHz),调制FB参考电压,实现模拟调光,无音频噪声,调光线性度好。
  • 32步脉冲调光(CXLE88187A):通过EN引脚的数字脉冲序列实现32级亮度控制,无需PWM信号,简单易用,分辨率6.25mV/步。
  • 软启动:内置软启动,启动时COMP电压缓慢上升,输出电压平稳建立,抑制输入浪涌电流。
  • 36V OVP(LED开路保护):通过LX引脚检测输出电压,当LED开路导致输出超过36V(典型值)时,芯片关断,保护器件不被损坏。
  • 逐周期过流保护:检测电感充电电流,超过限流阈值时立即关断功率开关,防止过大电流损坏芯片和电感。
  • 过温保护:结温超过160°C时关断开关,温度下降约15°C后自动恢复。
  • 超小封装:WDFN-6L(2×2mm)封装,节省PCB面积,适合便携设备。

3. 典型应用电路

CXLE88187/A 的典型应用电路非常简洁:输入电容(CIN,2.2μF)、功率电感(L1,22μH)、输出电容(COUT,1μF)、反馈电阻(RSET,接于FB与GND之间,设定LED电流)。VIN接电池(2.5V~5.5V),LX接电感开关节点,VOUT通过外部肖特基二极管连接至LED阳极,LED阴极接FB引脚。EN引脚用于使能和调光控制。

典型应用电路
图1. 典型应用电路(10颗串联WLED驱动)

图2. CXLE88187/A 内部功能方框图
内部集成:电流模PWM升压控制器、36V/1.2A功率N-MOSFET、振荡器(550kHz)、软启动电路、FB比较器(200mV参考)、调光控制逻辑(PWM/脉冲)、逐周期OCP、OVP(36V)、OTP、UVLO、内部补偿(CXLE88187带COMP引脚,CXLE88187A为NC)等。

4. 极限参数与电气特性(设计参考)

极限参数 (Absolute Maximum Ratings)
符号 参数 最小值 最大值 单位
VIN 输入电压 -0.3 6 V
EN, FB, COMP 控制引脚 -0.3 VIN+0.3 V
LX 开关节点 -0.3 38 V
PD 功耗(TA=25°C) 2.1 W
θJA 热阻(WDFN-6L) 47.5 °C/W
TJ 结温范围 -40 150 °C
TSTG 存储温度 -65 150 °C
ESD (HBM) 人体模型 2 kV
推荐工作条件
参数 最小值 最大值 单位
VIN 输入电压 2.5 5.5 V
环境温度 -40 85 °C
结温 -40 125 °C
关键电气特性 (VIN=3.6V, TA=25°C, 典型值)
参数 条件 典型值 单位
输入电压范围 2.5 – 5.5 V
UVLO 阈值(上升) VIN 上升 2.37 V
UVLO 迟滞 80 mV
关断电流 EN=GND 0.3 μA
静态电流(开关) VFB=0V 0.8 mA
静态电流(非开关) VFB=0.4V 0.35 mA
开关频率 550 kHz
FB参考电压 200 mV
FB参考电压精度 ±2 %
EN高电平阈值 1.4 V
EN低电平阈值 0.4 V
EN下拉电阻 300
OVP阈值(LX) 36 V
OTP触发温度 160 °C
OTP迟滞 15 °C
PWM调光频率范围(CXLE88187) 1 – 100 kHz
脉冲调光步数(CXLE88187A) 32 step
关断延迟(CXLE88187 PWM模式) EN低电平持续 20 ms
关断延迟(CXLE88187A脉冲模式) EN低电平持续 2 ms

5. 工作原理与设计指导

5.1 升压转换器与LED电流设定

CXLE88187/A 采用 异步Boost升压拓扑,固定550kHz开关频率,电流模PWM控制。内置36V/1.2A功率N-MOSFET,将输入电压(2.5V~5.5V)升压至足以驱动10颗串联LED的电压(最高约36V)。LED电流通过外部电阻RSET设定,FB引脚电压被调节至200mV(典型值),因此:
ILED = VFB / RSET = 200mV / RSET
例如,设定ILED=20mA,则RSET = 200mV / 20mA = 10Ω。建议使用1%精度电阻以保证电流精度。FB参考电压精度为±2%,温度稳定性优异。

5.2 调光控制方式

芯片提供两种调光方式,取决于具体型号:

  • PWM调光(CXLE88187):通过EN引脚输入PWM信号(频率1kHz~100kHz),内部电路根据PWM占空比调节FB参考电压。反馈电压与占空比的关系为:
    VFB = Duty × VREF,其中VREF=200mV。
    这种调光方式本质上是模拟调光(调制DC电流),而非对LED电流进行斩波,因此 无音频噪声,适合对噪声敏感的应用。EN低电平持续20ms以上进入关断。
  • 脉冲调光(CXLE88187A):通过EN引脚输入数字脉冲序列,内部5位DAC根据脉冲计数调节FB参考电压,实现 32步 亮度控制,每步6.25mV(200mV/32)。无需PWM信号,仅需简单的脉冲序列即可实现数字调光。EN低电平持续2ms以上进入关断。

两种型号的EN引脚均内置300kΩ下拉电阻,悬空时默认低电平(关断)。

5.3 保护机制

  • UVLO(欠压锁定):VIN低于2.37V(典型值)时芯片关断,VIN回升后恢复,迟滞80mV防止抖动。
  • OCP(过流保护):逐周期电感峰值电流限制,当电感电流超过限流阈值时,功率开关立即关断,防止损坏。
  • OVP(过压保护):通过LX引脚监测输出电压,当LED开路导致输出电压超过36V(典型值)时,芯片关断,保护外部器件不被高压击穿。
  • OTP(过温保护):结温超过160°C时关断开关,温度下降约15°C后自动恢复。
  • 软启动:启动时COMP电压缓慢上升,输出电压平稳建立,抑制输入浪涌电流。

6. 基于 CXLE88187/A 的智能手机背光设计实例

设计目标:一款中端智能手机,LCD背光采用10颗串联WLED,每颗LED正向电压约3.0V~3.3V,总电压约30V~33V,所需电流20mA,输入来自单节锂离子电池(3.0V~4.4V)。

  • 系统配置:选用 CXLE88187A(脉冲调光,简化MCU控制),VIN接电池,LX接电感(L1=22μH),VOUT通过肖特基二极管连接LED阳极,LED阴极接FB。输入电容CIN=2.2μF,输出电容COUT=1μF。
  • 电流设定:目标ILED=20mA,RSET = 200mV / 20mA = 10Ω,选用10Ω±1%电阻。
  • 调光控制:MCU通过EN引脚发送脉冲序列,实现32级亮度调节。例如发送N个脉冲(N=0~31),对应亮度从0%~100%线性变化。
  • 保护配置:OVP阈值36V自动适配10颗LED应用;OCP保护防止电感饱和或短路故障;OTP保护芯片过热。
  • PCB布局:电感靠近LX引脚,输入/输出电容就近放置,FB走线尽量短,远离LX和VOUT等噪声源。
设计支持: 嘉泰姆电子提供 CXLE88187/A 评估板、参考设计(原理图、BOM、PCB 布局)及 FAE 技术支持,助力客户快速完成背光驱动方案设计。

7. PCB 布局建议

  • 功率回路最小化:电感L1、输入电容CIN、输出电容COUT、LX节点和外部肖特基二极管构成的功率回路走线应宽短,减小寄生电感和电阻。
  • 输入电容紧靠VIN:CIN应尽可能靠近VIN和GND引脚,提供良好的输入去耦,减小输入电压纹波。
  • 输出电容靠近二极管:COUT应靠近肖特基二极管阴极和GND放置,以降低输出电压纹波。
  • LX节点面积最小化:LX为高频开关节点(550kHz,电压摆幅高达36V),走线应尽量短而窄(但需足够承载电流),以减少EMI辐射。
  • FB检测走线:FB引脚连接至LED阴极和RSET电阻,检测走线应尽量短,并远离LX和VOUT等噪声源,以保证电流精度。
  • COMP电容靠近IC:对于CXLE88187(带COMP引脚),补偿电容(220nF典型值)应靠近COMP引脚放置,并远离噪声源。
  • 散热考虑:WDFN-6L封装的Exposed Pad必须焊接至大面积地平面,并通过多个过孔连接至内层地,以增强散热。θJA=47.5°C/W,在TA=25°C时最大功耗约2.1W,需合理布局保证结温不超过125°C。

8. 引脚封装图与订购信息

图3. CXLE88187/A 引脚封装图(WDFN-6L,2×2mm)
6引脚WDFN封装,引脚间距0.65mm,底部散热焊盘。封装尺寸:2.00mm×2.00mm×0.80mm(最大)。

CXLE88187 和 CXLE88187A 采用 WDFN-6L(2×2mm) 超小封装,无铅、RoHS 合规。两者区别在于调光方式和关断延迟:CXLE88187支持PWM调光(1kHz~100kHz),关断延迟20ms;CXLE88187A支持32步脉冲调光,关断延迟2ms。嘉泰姆电子提供工程样品、量产芯片及全面的技术支持,包括评估板、参考设计和 FAE 现场支持。

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